兒童智能電話手表的設(shè)計

門瑞

摘?要：本文基于AT89S52單片機設(shè)計了兒童智能電話手表，該手表系統(tǒng)由單片機、語音電路、電源電路等組成，可實現(xiàn)通話等功能。它能夠發(fā)揮智能手表貼近人體的優(yōu)勢。此次研究進一步探索兒童智能手表設(shè)計及發(fā)展趨勢，旨在為安全健康型多功能兒童智能手表的創(chuàng)新設(shè)計提供一些參考建議。

關(guān)鍵詞：智能手表;AT89S52單片機;安全

1?兒童智能手表的設(shè)計要素

安全性是智能手表設(shè)計的核心要素。兒童智能手表作為連接兒童與家長之間的通訊紐帶，在功能上一方面需要滿足智能手表將兒童的活動信息及時反饋肥家長，另一方面還要滿足家長方便用手機隨時查看兒童的狀態(tài)，便于家長隨時了解孩子的安全狀態(tài)。作為便攜式產(chǎn)品的設(shè)計，主要需要體現(xiàn)產(chǎn)品的便捷性功能，包括在兒童安全性了解與判斷上，也需要體現(xiàn)便捷性。兒童作為無行為能力或限制行為能力的人，自身無法判斷身體的安全與健康狀態(tài)，而成人具備這樣的能力，就需要為兒童和成人之前建立便捷式通訊安全紐帶，讓家長通過智能手表了解和判斷兒童的安全狀態(tài)，從而為兒童以供一個更加安全的狀態(tài)，以提高兒童對于較高的安全感的需求。

從心理學(xué)上分析，兒童的心理安全決定他們更需要來自父母的陪伴與同齡人之間的交流。兒童智能電話手表能夠充分發(fā)揮自身的通信功能，促進兒童與家長、同伴之間的感情交流，讓兒童在充分的關(guān)心和娛樂活動中長大，形成優(yōu)秀的品質(zhì)和性格。手表功能的要以兒童的理解能力和思考方式為基礎(chǔ)。

大部分兒童都有著較為強力的好奇心，這是他們與生俱來的本性。不論是從生理角度，還是心理角度，兒童自我防范意識弱，他們對于智能手表損壞是否存在危險性沒有概念，而由于種種原因兒童更容易損壞智能手表，因此他們在使用智能手表時存在的維系系數(shù)更高。由于智能手表損害造成的智能手邊使用安全隱患不在少數(shù)，因此智能手表設(shè)計必須要充分考慮手表結(jié)構(gòu)的安全性和牢固性，考慮到兒童使用智能手表時的高消耗性。手表結(jié)構(gòu)設(shè)計要以兒童思維為視角，了解兒童可能發(fā)生的錯誤式使用方式等，并對此種情況做安全預(yù)防設(shè)計或特殊情況處理設(shè)計。兒童智能手表結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該充分考慮兒童的身心發(fā)展的情況，依據(jù)兒童身心發(fā)展的需要設(shè)計功能。為了照顧兒童的好奇心，兒童智能手表結(jié)構(gòu)上可設(shè)計為拆卸式結(jié)構(gòu)，使手表在增加可玩性的同時還能確保兒童的安全性與不同階段兒童對于智能手表結(jié)構(gòu)的需求。在外形設(shè)計上，兒童智能手表應(yīng)該考慮兒童的視角和思維，將外形設(shè)計為兒童喜聞樂見的卡通型造型，或是設(shè)計為符合兒童認(rèn)知和審美需求的形狀，以提高智能手表對于兒童的吸引力。

2?兒童智能手表的系統(tǒng)設(shè)計

2.1?實現(xiàn)功能

數(shù)據(jù)監(jiān)測與通信功能。根據(jù)安全可靠的功能設(shè)計要素，該設(shè)備需要監(jiān)測兒童的安全數(shù)據(jù)，并及時將兒童的安全信息反饋給家長和兒童本人。該設(shè)備還需要使兒童和家長在近距離卻又無法直接對話時發(fā)揮自身的通信功能。

2.2?單片機控制模塊

本系統(tǒng)采用AT89S52單片機作為系統(tǒng)微控制器。AT89S52單片機是一款具有8K可編程閃存的低功耗高性能CMOS?8位微控制器[1]。片上閃存可以編程系統(tǒng)中的程序存儲器，適用于傳統(tǒng)編程器。單片機AT89S52主要性能為：兼容MCS-51微控制器產(chǎn)品，系統(tǒng)可編程閃存;擁有8千字節(jié);1000次擦除周期;全靜態(tài)操作：0Hz-33MHz;三級加密程序存儲器;32個可編程I/O線;三個16位定時器/計數(shù)器;6個中斷源;全雙工UART串行通道;低功耗空閑和掉電模式;掉電中斷后可以喚醒;看門狗定時器;雙數(shù)據(jù)指針;關(guān)機標(biāo)識。

2.3?電源模塊

穩(wěn)壓器，是使輸出電壓穩(wěn)定的設(shè)備。一個電源模塊輸入電壓為9V，通過78L05模塊使電壓轉(zhuǎn)化到我們所需要的狀態(tài)，因為RF905模塊所要求的電壓為3.3V-3.6V所以在78L05模塊后另加一個AMS1117模塊使電壓再次降低穩(wěn)定到RF905模塊所需的3.3V[2]。

2.4?語音模塊

WT588D是一款具有單片機內(nèi)核的語音芯片。具有功能多音質(zhì)好應(yīng)用范圍廣性能穩(wěn)定的特點。MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式以及三線串口控制控制端口擴展輸出模式，能將產(chǎn)品投放在幾乎可以想象得到的場所。它支持6K～22KHz采樣率的音頻加載，能將加載的音頻音質(zhì)幾乎完整無損的展現(xiàn)出來。WT588D系列語音單片機能通過配套軟件WT588D?voice?Chip做到語音組合播放、插入完美的陶冶靜音。可控制的語音地址位能達(dá)到220個，每個地址位里能加載可組合語音為128段語音。WT588D系列語音單片機模塊內(nèi)置SPI-FLASH存儲器，WT588D系列語音單片機芯片可根據(jù)實際用法外置SPI-FLASH存儲器，眾多的控制模式、語音組合只需更換SPI-FLASH的內(nèi)容，即可完全實現(xiàn)操作方式的切換。

3?總結(jié)

本文基于AT89S52單片機設(shè)計了兒童智能電話手表，它能夠發(fā)揮智能手表貼近人體的優(yōu)勢。此次研究進一步探索兒童智能手表在安全領(lǐng)域的發(fā)展方向，在一定程度上為維護兒童的身心安全和健康做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭微，李正周，田蕾.基于DSP的智能語音控制系統(tǒng)設(shè)計[J].傳感器與微系統(tǒng)，2012，31（2）：134-136.

[2]鐘明輝，曹乃文，黃漢明，等.基于連續(xù)HMM的漢語數(shù)碼語音識別系統(tǒng)[J].廣西物理，2007，28（4）：24-26.

[3]俞嘉袁.基于MTK的智能手表的終端設(shè)計與實現(xiàn)[D].南京理工大學(xué)，2017.

[4]陳貴銀.單片機原理及接口技術(shù)[M].北京：北京電子工業(yè)大學(xué)出版社，2016：230-240.

[5]馬忠梅.單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2002：156-162.